NaOH 沉淀分离法的分离情况
定量沉淀的离子 : Mg2+ Cu2+ Ag+ Au+ Cd2+ Hg2+ Ti (IV ) Zr (IV )Hf (IV ) Tb (IV) Bi3+ Fe3+ Co2+ Ni2+ Mn2+
部分沉淀的离子 Ca2+ Sr2+ Ba2+ Nb(V) Ta(V)
溶液中存在的离子 AlO2- CrO2- ZnO22- PbO22- SnO32- GeO32GaO2- BeO22- SiO32- WO42- MoO42- VO3-
2.痕量组分的共沉淀分离和富集
<1>无机共沉淀剂
a.利用表面吸附进行共沉淀 在这种方法中,常用 共沉淀剂为氢氧化物和硫化物等胶体沉淀.由于胶 体沉淀的比表面大,吸附能力强,故有利于痕量组 分的共沉淀.但这种共沉淀方法的选择性不高.
b.利用生成混晶体进行共沉淀
该方法选择性比吸附共沉淀法高.常见的混晶体 有:BaSO4-RaSO4,BaS带O4-PbSO4,MgNH4PO4MgNH4AsO4等.
<3>其它无机沉淀剂 a.硫酸 使Ca2+,Sr2+,Ba2+,Pb2+,Ra2+沉淀为硫
酸盐与其它金属离子分离. b.HF或NH4F 用于Ca2+,Sr2+,Mg2+,Th(Ⅳ),稀
土金属离子与其它金属离子分离. C.磷酸 利用Zr (Ⅳ),Hf(Ⅳ),Th(Ⅳ),Bi3+等金属
离子能生成磷酸盐沉淀而与其它离子分离.
定量沉淀的离子 Hg2+ Be2+ Fe 3 + Al3+Cr3+ Bi3+ Sb(III) Sn(IV) Mn2+ Ti(IV) Zr(IV) Hf(IV) Tb(IV) Nb(V) Ta(V) U(VI) 稀 土
部分部分沉淀的离子 Mn2+ Fe2+ (有氧化剂存在时可以定量沉淀） Pb2+（有Fe3+ Al3+ 共存时将被共沉淀）
C 利用“固体萃取剂”进行共沉淀
例如Ni2+与丁二酮肟生成螯合物的沉淀，但当Ni2+ 含量很低时，丁二酮肟不能将其沉淀出来，若再加 入丁二酮肟二烷脂的酒精溶液，因丁二酮肟二烷脂 难溶于水，则在水溶液中析出并将Ni2+与丁二酮肟 生成螯合物共沉淀下来。丁二酮肟二烷脂与Ni2+及 其螯合物都不发生反应，故称为这类载体为“惰性 共沉淀剂”。对于惰性共沉淀剂的作用，可理解为 利用“固体萃取剂”进行的共沉淀。
11.4萃取分离法
1. 萃取过程的本质
易溶于水而难溶于有机溶剂的性质称为亲水性。 许多有机化合物具有难溶于水而易溶于有机溶剂
e 萃取蒸馏(extractive distillation) 例由氢化苯(80.1℃)生成环己烷(80.8℃)时,一般的蒸馏不能 分离，加入苯胺(184℃)与苯形成络合物，在比苯高的温度 沸腾，从而分离环己烷
11.3 沉淀分离
沉淀分离法是利用沉淀反应使被测离子与干扰离子分 离的一种方法。它是在试液中加入适当的沉淀剂，并 控制反应条件，使待测组分沉淀出来，或者将干扰组 分沉淀除去，从而达到分离的目的。
采用“小体积沉淀法”，可改善沉淀的性质，提高分离效率。
“小体积沉淀法”一般是在尽量小的体积和尽量大的浓度，
同时加入大量没有干扰作用的盐类上进行的。这样形成的沉 淀含水量少，结构紧密。在少量无干扰作用的盐类的加入下， 使沉淀对其他组分的吸附量减少，因此提高了分离效果。 NaOH “小体积沉淀法”常用于使Al 3+与Fe 3+,Ti(Ⅳ)等的分 离。此时，将试液蒸发至2—3ml后加入固体氯化钠约5g， 搅拌使呈糖状，再加浓NaOH溶液进行小体积沉淀，最后加 入适量热水稀释后过滤。
例如，测定水中或食品等试样中的微量砷时，先用锌 粒和稀硫酸将试样中的砷还原成砷化氢，经挥发和收 集后，可用比色等方法进行测定。
在有机分析中，也常用挥发和蒸馏分离法，例如C， H，O，N，S等元素的测定，即采用这种方法。不管 是无机物还是有机物中氮的测定，都是将化合物中的 氮经一定处理转化为NH4+，然后在浓碱存在下将NH3 蒸出来并用酸吸收，然后测定。在环境监测中，如 Hg,CN-,SO2,S2-,F-,酚类等有毒物质，都是用蒸馏分 离法分离富集，然后选用适当的方法测定，
b.利用形成离子缔合物进行共沉淀
一些分子质量较大的有机化合物，如甲基紫，孔 雀绿，品红及亚甲基蓝等，在酸性溶液中带正电 荷，当它们遇到以络阴离子形式存在金属络离子 时，能生成微溶性的离子缔合物而被共沉淀出来。
在这种共沉淀体系中，作为金属络阴子配位体有 Cl-，Br-,I-,SCN-等；被共沉淀的金属离子有 Zn2+,In(Ⅲ),Cd2+,Hg2+,Bi3+,Au(Ⅲ),Sb(Ⅲ), 等。例如，在含有大量SCN-的Zn出来。 SCN的微酸性溶液中加入甲基紫，由于甲基紫能与 SCN-生成离子缔合物沉淀，从而使甲基紫与Zn SCN- 生成离子缔合物被共沉淀下来。
溶液中存留的离子 Ag(NH3)2 + Cu(NH3)42+ Cd(NH3)42+Co(NH3)63+
Ni(NH3)42+ Zn(NH3)42+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Mg2+
C. 有机碱法 六亚甲基四铵，吡啶 ，苯胺， 苯肼等有机碱，与其共轭酸组成缓冲溶液，可控 制溶液的pH，使某些金属离子生成氢氧化物沉 淀，达到沉淀分离的目的。例如，将六亚甲基四 铵加入到酸性溶液中，生成六亚甲基四铵盐，而 形成 pH为5—6的缓冲溶液。本法常用于 Mn2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+,Al3+,Fe3+,Ti (Ⅳ)和Th(Ⅳ)等的分离。
富集
在痕量分析中，试样中的被测元素含量很低，如饮 用水中Cu2+的含量不能超过0.1mg／L、Cr(Ⅵ)的含 量不能超过0.65 mg／L等。 这样低的含量直接用一般方法是难以测定,因此可以 在分离的同时把被测组分富集起来，然后进行测定。 所以分离的过程也同时起到富集的作用，提高测定方 法的灵敏度。
一种分离方法的分离效果，是否符合定量分析的要 求，可通过回收率的大小来判断，例如，当分离物质 A时，回收率
回收率＝
分离后所得待测组分质量 试样中原有待测组分质量
×100％
在分离过程中，回收率越大（最大接近于1）分离效果 越好。在一般情况下，对质量分数大于1%的组分，回 收率应大于99.9%；对质量分数为0.01% - 1%的组分， 回收率应大于99%；质量分数低于0.01%的痕量组分， 回收率为90% - 95%，有时更低一些也允许。
水蒸气蒸馏（Steam Distillation）是将水蒸气通入 不溶于水的有机物中或使有机物与水经过共沸而蒸出 的操作过程
c 减压和真空蒸馏 在大气压以下的蒸馏称为减压和真空蒸馏，用于分离易
分解化合物
水蒸气蒸馏装置图 减压蒸馏装置图
d 共沸蒸馏
有些混合物会形成共沸点的混合物，好几种物质同时 沸腾 。比如说酒精和水的混合物在蒸馏时 未到水沸点时 水和酒精就一起沸腾蒸馏出来了
2 蒸馏 将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸 气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称 为蒸馏。很明显，蒸馏可将易挥发和不易挥发的 物质分离开来，也可将沸点不同的液体混合物分 离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很 大（至少30℃以上）才能得到较好的分离效果。
a 常压蒸馏
b 水蒸气蒸馏
〈2〉硫化物沉淀分离
硫化物沉淀分离是根据各种硫化物的溶度积相差比较大的特点， 通过控制溶液的酸度来控制硫离子浓度，而使金属离子相互分 离。硫化氢是常用沉淀剂 ，在进行分离时大多用缓冲溶液控制 酸度。例如，往一氯乙 酸缓冲溶液（pH≈2）中通入H2S，则 使Zn2+沉淀为ZnS而与Mn2+,Co2+,Ni2+,Fe2+分离;往六次甲 基四铵缓冲溶液(PH5～6)通入H2S,则ZnS,CoS,NiS,FeS等会 定量沉淀而与Mn2+分离.硫化物沉淀分离的选择性不高,硫化物 沉淀大多是胶体,共沉淀现象比较严重,而且还存在继沉淀现象, 故分离效果不理想,但利用其分离某些重金属离子还是有效的.
a.利淀不完全,有少量的含 氧酸以带负电荷的胶体微粒留于溶液中，形成胶 体溶液。可用辛可宁，丹宁，动物胶等将它们共 沉淀下来。例如，在钨酸的胶体溶液中，可加入 辛可宁，辛可宁在酸性的溶液中带有正电荷，能 与带负电荷的钨酸胶体凝聚而沉淀下来，此外， 丹宁可凝聚铌，钽的含氧酸。
<4>利用有机沉淀进行分离
a.草酸 用于Ca2+,Sr2+,Ba2+ ,Th(Ⅳ),稀土离 Fe3+,Al3+,Zr(Ⅳ),
Nb(Ⅴ),Ta (Ⅴ),等金属离子的分离.
b.铜铁试剂(N—亚硝基苯胲铵盐) 用于 Fe3+,Ti(Iv),V(V)与Al3+,Cr3+,Co2+,Ni2+等的分 离.
c.铜试剂(二乙基胺二硫代酸钠,简称DDTC) 常用 于沉淀除去重金属离子,使其与Al3+,稀土和碱土 金属离子的分离.
<2>有机共沉淀剂
有机共沉淀剂应用较多,它可将微量组分定量地共沉 淀下来.共沉淀剂可经灼烧而挥发去,被测组分则被留在 残渣中,用适当的溶剂溶解后即可测定.有机共沉淀剂的 相对分子质量较大,体积也大,有利于微量组分的共沉淀. 与金属离子生成的难溶性化合物表面吸附少,选择性高, 分离效果好.有机共沉淀一般以下列三种方式进行共沉 淀分离.
11.2 气态分离法